AA6082铝合金MIG焊接接头组织和疲劳性能分析

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、疲劳试验机、显微硬度计等对AA6082铝合金焊接接头的微观组织、显微硬度和疲劳断口特征进行研究.结果表明:焊缝主要为树状晶的铸态组织,熔合区为柱状晶,母材显微组织中α(Al)固溶体基体上均匀分布着强化相Mg_2Si.接头热影响区宽度达到14 mm,存在软化区.对疲劳断口进行微观和宏观分析发现,AA6082铝合金熔化极惰性气体保护(MIG)焊接接头的断口具有解理断裂的特征,同时也有少量的韧性断裂特征,断口中存在解理台阶、韧窝和大量长短不等的二次裂纹.     

柴油机球墨铸铁曲轴的早期断裂机制研究

采用化学成分分析、金相检测、宏观与微观断口形貌分析等方法,对柴油机QT600-3球墨铸铁曲轴的早期断裂机制进行了分析研究.结果表明,轴颈圆角处的表面氧化皮及显微裂纹是引起疲劳开裂的主要原因,淬火组织缺陷诱发裂纹源的形成,对曲轴早期断裂也有一定的影响,断裂机制为解理与准解理断裂,具有典型的脆性断裂特征.     

AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能研究

利用高频疲劳试验机对AZ31B镁合金螺纹型缺口试样疲劳性能进行了试验研究,给出了本实验条件下的S-N曲线,得到循环基数为107的疲劳极限是15.3MPa,并与相同材料光滑试样疲劳性能对比.运用扫描电镜对断口形貌进行了观察,分析了断裂机理.经分析认为:AZ31B挤压镁合金螺纹型缺口试样高周疲劳的断裂过程包括裂纹萌生、裂纹扩展、最终断裂3个阶段,疲劳源主要发生在螺纹根部,为多发性裂纹源;裂纹扩展区微观断口具有典型的解理断口形貌,断裂表现为脆性断裂.     

蒸汽发生器传热管裂纹断口电子金相分析

为了判断某蒸汽发生器传热管的开裂性质和影响因素,用电子显微镜对该蒸汽发生器传热管管束裂纹进行断口电子金相分析.通过对管束大量电子断口的观察分析,证明了断口为准解理断裂,具有河流花样的特征.根据电子衍射和电子探针对管束断口腐蚀产物和夹杂物的分析计算,确定了腐蚀产物和夹杂物的成分.由断口形貌特征及对比试验可以确认该蒸汽发生器传热管管束发生应力腐蚀开裂,是一种脆性的穿晶断裂.     

碳化物细化预处理对T10钢弯曲疲劳性能的影响

通过T10钢进行980℃高温固溶、640℃高温回火的碳化物细化预处理。研究了预处理对T10钢弯曲疲劳性能的影响;并通过对疲劳断口观察,分析了性能变化的微观机理.试验结果表明:T10钢原始组织中碳化物的细化,可有效地细化奥氏体及马氏体,改善基体的塑性和强度,从而使T10钢的疲劳极限和过载抗力得到提高;疲劳断口形貌由准解理转变为准解理加浅韧窝.     

极化电位对5083铝合金型材应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸（SSRT）测试法及扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）分析手段,研究了不同极化电位对5083铝合金型材应力腐蚀断裂（SCC）行为的影响.结果表明：5083铝合金型材在阴极极化下应力腐蚀指数（Issrt）数值最小,应力腐蚀敏感性最弱,断口为准解理形貌,并伴随有少量韧窝;在阳极极化下Issrt数值最大,应力腐蚀敏感性最强,断口表面分布大量横向裂纹,边缘有明显腐蚀痕迹,微观形貌呈解理状并分布大量穿晶、沿晶裂纹,属于典型脆性断裂特征.5083铝合金型材SCC属于阳极溶解型.     

柴油机球墨铸铁曲轴的早期断裂机制研究

采用化学成分分析、金相检测、宏观与微观断口形貌分析等方法，对柴油机QT600-3球墨铸铁曲轴的早期断裂机制进行了分析研究．结果表明，轴颈圆角处的表面氧化皮及显微裂纹是引起疲劳开裂的主要原因，淬火组织缺陷诱发裂纹源的形成，对曲轴早期断裂也有一定的影响，断裂机制为解理与准解理断裂，具有典型的脆性断裂特征。     

细化处理对T10钢冲击疲劳抗力的影响

研究了T10钢原始组织经980℃固溶,640℃回火后碳化物细化预处理对冲击疲劳抗力的影响。结果表明:碳化物细化后,使淬火后的马氏体也得到细化,从而提高了塑性,获得了良好的强韧性配合,使冲击疲劳抗力提高2～3倍,冲击疲劳断口由准解理断裂变为准解理加较多浅韧窝断裂。     

DD419镍基单晶高温合金980℃下低周疲劳行为研究

对DD419镍基单晶高温合金在980℃下的低周疲劳行为进行试验研究,并对疲劳数据进行分析,获得该温度下合金疲劳参数。结果表明：该合金低周疲劳变形过程中,弹性变形起主要作用,塑性变形较低;循环应力响应行为以先循环软化、再趋于稳定为主要方式,并且随着应力幅的增加,循环寿命不断降低。低应变幅下,合金的疲劳断裂表现为脆性断裂的特征,并呈现出明显的多源疲劳特征,微观断口形貌的主要特征是出现准解理台阶,可判断准解理断裂是主要的断裂机制。     

6A02铝合金腐蚀疲劳断口分析

借助于扫描电镜以及能谱分析技术对预腐蚀6A02铝合金疲劳断口形貌进行了研究,分析了带有腐蚀损伤的6A02合金疲劳断口形貌以及合金中的Si,Mg等元素和腐蚀损伤对断裂过程的影响。结果表明其疲劳断口是以韧性为主的多源性断口;腐蚀损伤在试件表面形成的腐蚀坑使得材料局部弱化,成为新的裂纹萌生源;当合金中的Si,Mg元素含量能够完全形成强化相Mg2Si,而不出现单晶Si过剩相时,材料强度与塑性相匹配,能够提高材料的抗疲劳性能。     

高强螺栓节点腐蚀疲劳可靠度分析

针对高强螺栓裂纹尺寸与临界裂纹尺寸的概率密度函数相交可能发生疲劳破坏的问题,本文对高强螺栓腐蚀疲劳可靠度计算模型进行研究。分析了高强螺栓节点在腐蚀环境下的疲劳可靠度,并采用Gerberich-Chen公式,估算高强螺栓腐蚀裂纹扩展门槛值,同时基于断裂力学理论和结构可靠度理论,导出高强螺栓腐蚀疲劳可靠度计算模型,并以M24高强螺栓节点为例,对高强螺栓节点应力及受力进行计算,计算结果表明,螺栓最大使用应力为572MPa,高强螺栓节点腐蚀疲劳可靠度为0.994 5。该计算模型可以充分利用现有设计资料、数据,较方便地计算高强螺栓腐蚀疲劳可靠度,进而预测高强螺栓的疲劳寿命,为高强螺栓节点腐蚀疲劳计算分析提供了理论参考。     

卡车地板纵梁无损检测及SEM分析

应用传统表面着色及磁粉法、红外热像仪、x光荧光谱仪及扫描电镜显微分析(SEM)等分析测试技术,对卡车地板纵梁表面形貌、内部显微组织、热导性及化学组成进行了分析研究.研究结果表明:簿钢板在冲压成形后,其表面未出现裂纹,而内部材质却受到损伤,表现为显微组织的变化,晶粒变形,定向拉长,并在局部形成微孔及微裂纹,这将对地板梁的使用造成不利影响.     

地铁齿轮箱吊座强度分析与疲劳寿命预测

就地铁某转向架齿轮箱吊座的强度、刚度和疲劳寿命的相关问题,通过模拟与研究齿轮箱吊座受力情况,利用ANSYS workbench对吊座进行强度分析与疲劳寿命估计.通过对两种极限工况下的吊座进行有限元仿真模拟,经过强度分析,得到吊座的变形与应力云图,结果表明吊座满足刚度与强度要求.最后针对地铁齿轮箱吊座交变循环载荷条件,利用应力测试数据,对吊座的寿命进行预测,可为地铁齿轮箱吊座的预计维修与故障预测提供一定依据.     

索承式桥梁吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估

根据吊索镀锌钢丝腐蚀疲劳破坏特点,把镀锌钢丝腐蚀疲劳纹形成和扩展过程分解成镀锌层腐蚀失效、蚀坑萌生、蚀坑形成、短裂纹扩展、长裂纹扩展和断裂破坏等阶段,建立各阶段时间表达式,得到镀锌钢丝疲劳寿命表达式,提出基于断裂力学的吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估研究结果方法。通过算例分析复杂运营条件下腐蚀环境和应力幅等因素对吊索钢丝腐蚀疲劳寿命的影响,研究结果表明：吊索钢丝腐蚀疲劳寿命主要由钢丝镀锌层腐蚀、蚀坑发展和短裂纹扩展等3个阶段组成,为了准确地评估吊索腐蚀疲劳寿命,需要掌握大桥的运营环境和交通荷载。     

35CrMo调质齿轮接触疲劳点蚀的力学成因及点蚀形成过程的分析研究

本文通过对8对35CrMo 调质齿轮接触疲劳试验,应用扫描电镜研究了接触疲劳断口形貌,分析了点蚀的力学成因及形成过程,揭示了疲劳裂纹的形成机理,从而证明点蚀的形成及形貌主要是由表面应力状态决定的。     

硫化氢腐蚀疲劳环境中高压气瓶临界裂纹尺寸计算

针对当前高压天然气瓶缺乏“检验与评价标准”的现状,按照断裂力学与概率统计理论,从H2S应力腐蚀角度出发,在符合实际工况的中等质量分数的H2S溶液、6．7μHz超低周频率下进行了系列试验,得到了腐蚀疲劳裂纹扩展速率dα／dN-△K的数学表达式．用逆推方法,在综合考虑H2S应力腐蚀下的极限裂纹尺寸、腐蚀疲劳环境中的裂纹扩展量、实验数据的随机性与可靠度、不同检验周期实用性的基础上,定量给出了多种检验周期下气瓶初始最大允许裂纹尺寸,绘制了裂纹评定图,为制定气瓶的检验周期及进行寿命评估提供了实验依据．     

卡车地板纵梁无损检测及SEM分析

应用传统表面着色及磁粉法、红外热像仪、X光荧光谱仪及扫描电镜显微分析（SEM）等分析测试技术，对卡车地板纵梁表面形貌、内部显微组织、热导性及化学组成进行了分析研究．研究结果表明：簿钢板在冲压成形后，其表面未出现裂纹，而内部材质却受到损伤，表现为显微组织的变化，晶粒变形，定向拉长，并在局部形成微孔及微裂纹，这将对地板梁的使用造成不利影响．     

弯曲应力对汽轮机螺栓疲劳寿命影响的研究

火力发电厂汽轮机螺栓是汽轮机组的重要部件,螺栓疲劳寿命的研究对汽轮机的安全运行及维修具有重要的意义。对螺栓所受应力特别是附加弯曲应力进行了全面的分析,采用平均应力Morrow修正式对弯曲应力对疲劳特性的曲线的影响进行了研究,得到了不同偏转角下的螺栓低周疲劳特性曲线,并对一实际螺栓进行了具体计算,提出了在螺栓偏斜情况下准确计算疲劳寿命损耗的方法。     

预腐蚀LY12CZ铝合金疲劳裂纹扩展行为研究

腐蚀疲劳是一种在机械应力和腐蚀介质联合作用下的材料退化行为。这种材料退化对于航空工业是一个严峻的问题。因此利用扫描电镜原位技术对于预腐蚀LY12CZ铝合金进行了实验研究。实验结果表明腐蚀损伤对于铝合金疲劳裂纹扩展行为具有强烈的影响,这种影响可以用腐蚀坑深度来表征。并提出了一种评价铝合金腐蚀疲劳裂纹行为的方法。     

干热岩开发中高温水-岩作用下岩石应力腐蚀及多场损伤问题

赋存于地球深部的地热资源,以其储量丰富、清洁再生等优势,有望成为破解我国能源困局,助推“双碳”目标实现的重要途径之一。干热岩(HDR)开发过程中,面临着高温高压环境下水-岩作用问题,在温度场、渗流场、应力场、化学场(THMC)等多场耦合作用下,岩体应力腐蚀效应和疲劳劣化会诱发岩石微裂纹-裂缝扩展、成核与丛集行为,进而影响增强型地热系统(EGS)的热交换效率和地质体稳定性,这也是制约干热岩长期安全开发的瓶颈,亟待突破。通过总结现有干热岩高温高压下多场损伤研究中的实验探索、理论模型、数值分析等多手段跨尺度方法,分析干热岩在高温高压及水环境下的应力腐蚀效应,可阐明循环生产过程中低温工质与高温地质体循环换热下干热岩储层结构演化的动态过程及工程响应,进而揭示THMC多场耦合作用下干热岩储层疲劳劣化损伤机理,为我国深部地热资源高效安全开发提供理论支撑和地质保障; 但仍亟待深入开展增强型地热系统的THMC多场耦合作用下岩体应力腐蚀效应的干热岩疲劳劣化机制与长期稳定性研究,如考虑应力腐蚀效应和疲劳损伤的干热岩长期强度评价模型、基于跨尺度疲劳损伤评价的干热岩开发下地质体长期稳定性方法、适应于干热岩储层改造及裂缝网络演化下THMC多场耦合数值方法。